Исследователи из Университета Дарема в Великобритании разработали способ разрушения каучука в материалах при комнатной температуре. Химический процесс использует каталитический демонтаж, устраняя энергоемкие методы, используемые в настоящее время в методах утилизации шин.
Как утверждают ученые, этот процесс может быть использован для утилизации автомобильных шин, латексных перчаток и других предметов, на основе полимеров, которые производятся миллионами тонн ежегодно.
Длинноцепочечные молекулы углеводородов и ненасыщенные атомы углерода в этих каучуковых материалах традиционно очень трудно утилизировать или перерабатывать; особенно это касается автомобильных шин.
Традиционный способ переработки каучука заключается в значительном изменении температуры резиновой смеси для ее разрушения: либо нагревая ее для фрезерования, либо замораживая для дробления. Это энергоемкий процесс, после которого все равно остаются крошки каучука, которые затем смешивают с полимером для производства нового материала, часто с потерей твердости или эластичности.
Исследователи университета считают, что их химический процесс может быть использован для переработки материалов в их изначальное целевое состояние – таким образом, переработанные шины могут быть превращены в новые шины. Их перекрестная реакция метатезиса разрушает каучуковые полимеры до вязкой жидкости, которая затем может быть реформирована без деградации. Этот процесс также может быть использован для создания измельченной в крошку резины, но при значительно меньших затратах.
Открытый процесс использует катализаторы Граббса, чтобы разрушить цепочки полибутадиена (PBD) в их двойных связях с помощью реакций кросс-метатезиса (CM) для получения легкой растворимой молекулы. В качестве фрагмента цепи, материал распадается в резиновую крошку при комнатной температуре. Катализаторы Граббса легко синтезируются и доступны на коммерческой основе.
Исследователи также обнаружили, что повышение температуры и время реакции улучшили процесс разрушения. В результате получается масло с низким молекулярным весом и без полимеров (олигомеров), которое позволяет лёгкое повторное использование полимеров.
